列控系統地面設備改造方案的研究

張 恬

*中鐵第一勘察設計院集團有限公司 工程師，710043 西安

1 課題提出

建設城際鐵路是解決城市內部及城市群之間交通運輸問題、促進城市化加快發展的有效方式，實現城際鐵路與鐵路客運專線、干線鐵路的有機結合，開展國鐵與城際鐵路信號結合設計方案的研究具有重要意義。

以西安地區為例，鄭西客專采用CTCS-3級列控系統，西寶客專采用CTCS-2級列控系統。需對西寶客專CTCS-2級列控系統地面設備進行改造，以適應在鄭西客專運行的300～350 km/h動車組，使旅客在不換乘的情況下直接到達寶雞，增加運力，提高經濟效益。

2 方案研究

CTCS-2級列控系統設備主要包括地面列控中心 (TCC)、軌道電路、應答器和地面電子單元(LEU)等。CTCS-3級與CTCS-2級基本類似，只是在CTCS-2級的基礎上引入RBC，實現了車-地雙向通信。事實上，CTCS-3級列控系統使用的地面設備等于全套的CTCS-2級地面設備加上RBC和GSM-R基站。

鄭西客專列控系統地面配置了兼容CTCS-2級的CTCS-3級列控系統，可以同時滿足C2和C3列控車載設備的動車組上線運行。而西寶客專采用既有線CTCS-2級列控系統，與C3列控系統的主要差別有應答器應用原則不同、列控接口不同、臨時限速處理不同等3方面，因此將西寶客專既有CTCS-2級列控系統地面設備進行相應改造，原則上可以滿足行車需要。

3 設計實施方案

本次改造工程是在既有線CTCS-2級列控系統基礎上進行，以現場施工量最小、影響線路運行時間最短、增加投資最少為設計原則。

3.1 應答器改造方案

鄭西高鐵采用CTCS-3級列控系統，動車組運行時不僅需要線路的基礎數據，還需要地面設備提供分相信息、里程信息 (包含長短鏈)、文本信息等。西寶客專線路上應答器布置數量少，容量有限，不能滿足增加相關信息的需要，因此在盡量減少現場工作量的前提下，必須有針對性地增加應答器，并升級列控軟件。

1.進站信號機處應答器改造。既有C2標準規定進站有源應答器應描述站內坡度信息，但因有源應答器中增加了臨時限速信息，需將坡度信息由有源應答器移至無源應答器，如無源應答器容量不足，則組內新增無源應答器。

2.設置過分相應答器。過分相信息原則上利用線路上既有應答器提供，在容量不能滿足需要的情況下，在提供過分相信息的區間應答器組內增加1個應答器，設置為2號應答器，這樣可以不改變組內第1個應答器的位置及既有應答器組之間的鏈接關系。新增加的應答器報文可以在設備廠商處制作完成后，再運到現場進行安裝，可以大大減少現場的工作量，最小限度地影響既有線的正常運行。

3.設置里程、文本信息應答器。原則上利用既有應答器組描述文本和里程信息，如果應答器容量不能滿足要求，需組內增加應答器。既有應答器設置如圖1所示，改造后應答器設置如圖2所示。

3.2 列控中心改造方案

從控車和臨時限速解決方案的角度，地面設備按照CTCS-3級列控系統要求改造，并由列控系統解決臨時限速方案。參照既有線CTCS-2級提速區段臨時限速控制方案，各站配備列控中心和LEU，控制進、出站信號機處有源應答器，完成移動授權和臨時限速報文的發送。

既有線列控中心接口包含:與CTC、聯鎖、LEU、微機監測、維護終端、I/O(計算機聯鎖車站僅降黃燈接口)等的接口。此次改造在既有線基礎上增加相鄰站列控中心、TSRS、I/O(含區間信號點燈控制、軌道電路方向切換、區間方向控制、防災接口等)，列控中心增加站內和區間軌道電路方向控制、區間方向控制、防災功能、LEU自動切換功能、應答器報文動態組幀，實時編碼功能等。

3.3 臨時限速改造方案

列控中心從CTC系統獲取臨時限速信息，選擇相應的報文，通過LEU和有源應答器發送至列車。列控中心單方向臨時限速管轄范圍內允許設置限速由1條改為3條，與鄭西客專標準一致。與既有西寶線臨時限速方案相比，本次臨時限速覆蓋范圍增加，管轄范圍內支持多條限速，長度按米歸檔，速度按5 km/h歸檔;正線通過無信號降黃燈處理，側線進路增加UUS降UU處理。

4 總結

在既有線實施300～350 km/h動車組適應CTCS-2級列控系統地面設備是一個比較復雜的系統工程，需要考慮既有線客貨混運的運輸要求和特定行車指揮方式。此次西寶客專設備改造已于2010年11月底實施完成，提高了鄭西高鐵和西寶客專的運力，取得了預期的經濟效益。

[1]鐵道部.CTCS-2級列控系統應答器應用原則(V1.0).科技運(2008)143 號，2008，10.

[2]鐵道部.CTCS-3級列控系統應答器應用原則(V2.0).科技運(2010)21 號，2010，3.

[3]鐵道部.關于印發《既有線200km/h動車組ATP車載和地面設備配置及運用技術原則(暫行)補充規定》的通知.鐵運(2005)118 號，2005，8.